¿Cuáles son ejemplos de conductores, aisladores, semiconductores, superconductores y conductores perfectos?

conductor = cobre
aislante = polietileno
semiconductor = grafito
perfecto = óxido de mercurio-bario-calcio-cobre a <= - 140C

Un poco de teoría podría ayudar a explicar. Ingeniería, electrónica, ciencia de materiales, física y química se unen en este tema.

La conductividad es causada por el comportamiento cooperativo de los electrones que crea un estado cuántico único que puede describirse como un tipo de fluido o gas. Los electrones de conducción son donados a la “banda de conducción” por átomos o moléculas que pueden llevar una carga positiva como resultado. (Los electrones son negativos).

Algunos metales son mejores que otros, ayuda a mantener la red positiva térmicamente estable, lo que significa un núcleo pesado. Pero tales elementos son más raros y, por lo tanto, caros. El oro conduce mejor que el cobre, que es mejor que el aluminio. De hecho, utilizan cables de aluminio para el transporte de alta tensión a larga distancia en esos grandes pilones. Es un cálculo de costo beneficio. Y al cobre se le puede dar un baño de oro para mejorar los contactos porque la oxidación de los metales produce capas de óxido no conductoras. A menudo, simplemente volver a colocar un componente puede reparar fallas de circuitos eléctricos en equipos antiguos al desgastar la acumulación de óxido.
En los conductores, la energía para crear la banda de conducción se denomina “brecha de banda”.

Los semiconductores tienen un intervalo de banda más grande, por lo que no tantos electrones pueden hacer el salto. Y pueden tener otro truco. Un electrón que salta de regreso a los átomos crea un “agujero” positivo que puede viajar en la dirección opuesta, un poco como una brecha en el tráfico puede moverse opuesto al flujo de tráfico.

Para los aisladores, la separación de la banda es demasiado alta para contener electrones. Este suele ser el caso cuando los electrones externos de los átomos ya están involucrados en fuertes enlaces direccionales con otros átomos, como en materiales poliméricos con grandes estructuras 2D o 3D como plásticos y cerámicas. Aunque en el futuro podemos comenzar a ver polímeros conductores con trayectorias electrónicas o “autopistas” integradas en las moléculas. Incluso conducir biomoléculas debería ser posible.

La superconducción necesita baja temperatura para mantener quieta la red metálica positiva y crear condiciones que permitan un emparejamiento especial de electrones de largo alcance en “pares de Cooper”.

El comportamiento de los electrones se puede descomponer en dos componentes, o dos fluidos que coexisten. En un superconductor, una corriente dependiente del tiempo será transportada tanto por los pares de cobre (componente superfluido) como por los electrones no apareados (componente normal).

Pero si imagina, por ejemplo, transmitir Gigabit Ethernet a través de cables superconductores, es posible que no se dé cuenta de que a altas frecuencias las oscilaciones inducidas en los electrones normales por un campo EM variable en el tiempo disiparán la potencia.

En primer lugar no hay nada ideal.

conductores – todos los metales

aislantes – madera, plásticos, gases, etc.

semiconductores – familia de silicio

superconductor: es un fenómeno que ocurre a 0 K, es decir, cero absoluto temp.

conductor perfecto: no existe prácticamente, lo usamos para explicaciones teóricas.

Hay muchos conductores, depende del contexto en el que está planteando su pregunta. Si se trata de química, entonces los conductores son metales como el cobre, el hierro y otros del bloque d. Los aisladores pueden ser no metálicos. Los semiconductores son compuestos formados por metaloides como el silicio y el germanio. La superconductividad es un estado alcanzado a una temperatura muy baja, donde hay una resistencia de 0 (-240 grados Celsius).

Los conductores perfectos se crean a temperaturas muy bajas, para minimizar la resistividad del material.

Obviamente puedes buscar en google. ¿Por qué hay una necesidad de plantear tales preguntas sobre la cuota?